Question

某兴趣小组同学为证明NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应，从不同角度设计了如下实验方案，并进行实验。
方案一：先用pH试纸测定NaOH溶液的pH，再滴加盐酸，并不断振荡溶液，同时测定混合溶液的pH，如果测得的pH逐渐变小且小于7，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
(1)用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：                                  
                                                                 。
(2)简述强调“测得的pH小于7”的理由：                                 。
方案二：先在NaOH溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液显红色，然后再滴加盐酸，可观察到红色逐渐消失，则证明NaOH溶液与稀盐酸发生了化学反应。
该组同学在向NaOH溶液中滴加酚酞溶液时，发现了一个意外现象：氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液变成了红色，过了一会儿红色就消失了。该小组对这种意外现象的原因作了如下猜想：①可能是酚酞溶液与空气中的氧气反应，使红色消失；
②可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应，使红色消失。
(1)为验证猜想①，该组同学做了如下实验：将配制的氢氧化钠溶液加热，并在液面上方滴一些植物油，然后在冷却后的溶液中滴入酚酞溶液。实验中“加热”和“滴入植物油”目的是                         。实验结果表明酚酞溶液红色消失与空气中的氧气无关。
(2)为验证猜想②，该组同学做了如下实验：取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，发现溶液也呈现红色，由此可得出以下两点结论：
结论1：说明Na₂CO₃溶液呈          性；
结论2：说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。
(3)该小组同学通过查阅资料得知：当氢氧化钠溶液浓度很大时，就会出现上述意外现象。请设计实验证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大：①实验方法                                                    
                                     ，②观察到的现象                       。
方案三：化学反应中通常伴随有能量的变化，可借助反应前后的温度变化来判断反应的发生。如果NaOH溶液与稀盐酸混合前后温度有变化，则证明发生了化学反应。
该组同学将不同浓度的盐酸和NaOH溶液各10 mL混合，用温度计测定室温下混合前后温度的变化，并记录了每次混合前后温度的升高值△t（如下表）。

编号	盐酸	NaOH溶液	△t/℃
1	3.65﹪	2.00﹪	3.5
2	3.65﹪	4.00﹪	x
3	7.30﹪	8.00﹪	14

(1)表中x =       。
(2)某同学在没使用温度计的情况下，通过右图所示装置完成了实验。则该同学根据                                          
判断NaOH溶液与稀盐酸发生了中和反应。

⑶关于实验中的细节和意外情况：
①实验中，稀盐酸必须用胶头滴管逐滴滴加，这样做的目的是                        。
②实验过程中，要用玻璃棒不断搅拌，这样做的目的是                             。
③在实验过程中意外发现有气泡出现，你认为原因是                        。
④发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想：① 可能是NaOH；你认为：② 可能是__________； ③ 可能是_________________________。
⑷为了进一步研究实验中出现的问题，取了13.3g氢氧化钠固体样品加适量的水配成溶液，
向其中加入200g10%的稀盐酸，使其充分反应，生成二氧化碳2.2g。求：
⑴样品中氢氧化钠的质量；
⑵和氢氧化钠反应的盐酸的质量；
⑶在右图中画出以纵坐标表示二氧化碳质量，横坐标表示盐酸的质量的关系图。
（已知Na₂CO₃ +2HCl ="==" 2NaCl + H₂O+CO₂↑）

Answer 1

方案一： (1)将PH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上，将试纸颜色与比色卡对照读出pH。（2分）
(2) 排除因稀释而使溶液pH减小的因素  。
方案二：(1)    除氧和隔氧         。(2)      碱     ；
(3) 取上述溶液加水稀释后，再滴加无色酚酞 ，② 溶液呈红色不消失 。
方案三： (1)   7    。(2)U型管中液面左低右高
⑶ ① 防止稀盐酸过量       ② 使反应充分   
③ 氢氧化钠溶液中含有碳酸钠
④Na₂CO₃     NaOH与Na₂CO₃的混合物
⑷①8g；② 73g；
③

解析试题分析：方案一：(1)用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作是：将PH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上，将试纸颜色与比色卡对照读出pH。
(2)向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸，发生了中和反应，化学方程式为：NaOH+HCl=NaCl+，随着反应的进行，氢氧化钠逐渐被消耗掉，盐酸逐渐过量，生成的氯化钠和水都呈中性，故最终溶液呈酸性，PH小于7。
方案二：(1)实验中“加热”和“滴入植物油”目的是除去溶液中的氧气和隔觉空气中的氧气。
(2)取了一定量的Na₂CO₃溶液，在其中滴入酚酞溶液，发现溶液也呈现红色，由此可得出以下两点结论：结论1：说明Na₂CO₃溶液呈碱性；
结论2：说明酚酞溶液红色消失与空气中的二氧化碳无关。
(3)当氢氧化钠溶液浓度很大时，就会出现上述意外现象。为了证明该方案中取用的NaOH溶液浓度过大：①实验方法取上述溶液加水稀释后，再滴加无色酚酞 ，②观察到的现象是溶液呈红色不消失，说明的确是因为氢氧化钠溶液浓度过大所致。
方案三：(1)由表中数据规律可知，当盐酸或者氢氧化钠浓度增大一倍时，溶液温度升高3. 5℃，表中x=7；
(2)①实验中，稀盐酸必须用胶头滴管逐滴滴加，这样做的目的是防止稀盐酸过量。
②实验过程中，要用玻璃棒不断搅拌，这样做的目的是使反应充分进行。
③在实验过程中意外发现有气泡出现，原因是氢氧化钠溶液中含有碳酸钠。
④发现盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。则该粉末可能是NaOH、Na₂CO₃、NaOH与Na₂CO₃的混合物。
⑷解：①设固体样品中碳酸钠的质量为x，跟碳酸钠反应的盐酸的质量为y
Na₂CO₃ +2HCl ="==" 2NaCl + H₂O+CO₂↑  
106    73                  44
x    y×10%               2.2g
106：x=73：（y×10%）=44：2.2g    
x=5.3g        y=36.5g        
NaOH的质量为：13.3g-5.3g=8g
答：NaOH的质量为8g。
②设和氢氧化钠反应的盐酸的质量为z
NaOH+ HCl ="==" NaCl + H₂O       
40   36.5
8g   z ×10%     
40：36.5=8g：（z×10%）
z=73g
答：和氢氧化钠反应的盐酸的质量为73g。
③二氧化碳与盐酸的质量的关系图为：

考点：实验设计与探究；溶液的PH；酸碱指示剂；根据化学方程式计算；化学反应中的质量关系图。
点评：本题考查的知识点很多，涉及的内容很多，篇幅较长，做起来难度很大，同学们要耐心读完题目，理解题意，这对解答此类题目很重要。根据化学方程式计算，要注意解题的步骤，设、写、找、列、解、答。